有機(jī)酸醫(yī)學(xué)課件

1、 有機(jī)酸（1） 掌握羧酸和取代羧酸的命名。（2） 理解羧酸的結(jié)構(gòu)及其對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響。（3） 掌握羧酸和取代羧酸的化學(xué)性質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)12021/4/26第一節(jié) 羧酸一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名羧基 不管羧基所連接的R基團(tuán)是什么結(jié)構(gòu)，羧基的性質(zhì)基本上是相同的。22021/4/26羧酸的命名系統(tǒng)命名法 1、飽和脂肪酸包括羧基（COOH）在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,常用 、 等希臘字母表示取代基的位次；羧基永遠(yuǎn)作為C-1。3-甲基戊酸-甲基戊酸32145ag b3214ag b2-甲基-4-溴丁酸-甲基-溴丁酸32021/4/26 2、不飽和脂肪酸包括羧基（COOH）和雙鍵在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,標(biāo)明雙鍵位置

2、羧酸的命名系統(tǒng)命名法2 甲基 3 丁烯酸 2,4二甲基 3 己烯酸 321432145642021/4/2610C 的不飽和酸在碳數(shù)后加“碳”字！5,8,11,14二十碳四烯酸(花生四烯酸)3-羧甲基己二酸32145652021/4/26 3、脂環(huán)酸和芳香酸將脂環(huán)烴基和芳香烴基作為取代基羧酸的命名系統(tǒng)命名法環(huán)己基甲酸 3環(huán)己基丙酸 3苯基丙烯酸 62021/4/26羧酸的命名俗名HCOOH 甲酸 (蟻酸 Formic acid)CH3COOH 乙酸 (醋酸 Acetic acid)CH3CH2CH2COOH 丁酸 (酪酸 Butyric acid)HOOC-COOH 乙二酸(草酸 Oxalic

3、 acid)HOOCCH2CH2COOH 丁二酸(琥珀酸 Succinic acid)C6H5CH=CHCOOH 肉桂酸 (Cinnamic acid) 許多羧酸可以從天然產(chǎn)物中獲得，也可以根據(jù)他們的來源而用俗名。72021/4/26二、羧酸的性質(zhì)（一）物理性質(zhì) （1）性狀：常溫下，19個(gè)C飽和一元酸為具有強(qiáng)烈氣味的液體; 高級(jí)脂肪酸為無味無臭蠟狀固體; 二元酸和芳香酸是結(jié)晶固體。（2）溶解性：低級(jí)脂肪酸易溶于水,但隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加水溶度降低。高級(jí)一元酸不溶于水，但能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑。多元酸的水溶性大于相同碳數(shù)的一元酸。芳酸的水溶性極微。 82021/4/26二、羧酸的性質(zhì)

4、（二）化學(xué)性質(zhì)羧酸的性質(zhì)主要表現(xiàn)在羥基的酸性、羥基的取代、脫羧反應(yīng)等。*3.-H 的反應(yīng)1. 酸 性92021/4/26 （二）化學(xué)性質(zhì) 1、酸性 羧酸的酸性強(qiáng)于碳酸，它能分解碳酸鹽和碳酸氫鹽，放出二氧化碳。羧酸、碳酸、酚和醇的酸性順序?yàn)椋?02021/4/269、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2022/7/182022/7/18Monday, July 18, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2022/7/182022/7/182022/7/187/18/2022 10:38:25 PM11、人總是珍惜為得到。2022/7/182022/7/182022/7/18Jul-2

5、218-Jul-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2022/7/182022/7/182022/7/18Monday, July 18, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。2022/7/182022/7/182022/7/182022/7/187/18/202214、抱最大的希望，作最大的努力。18 七月 20222022/7/182022/7/182022/7/1815、一個(gè)人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。七月 222022/7/182022/7/182022/7/187/18/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/7/182022/7/1818 July 202217

6、、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/7/182022/7/182022/7/182022/7/18 由于苯酚的酸性比碳酸弱，故NaHCO3可用于羧酸與苯酚的鑒別。羧酸、碳酸、酚和醇的酸性順序?yàn)椋罕椒郁人酦aHCO3無現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生122021/4/269、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2022/7/182022/7/18Monday, July 18, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2022/7/182022/7/182022/7/187/18/2022 10:38:25 PM11、人總是珍惜為得到。2022/7/182022/7/182022/7/18Jul

7、-2218-Jul-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2022/7/182022/7/182022/7/18Monday, July 18, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。2022/7/182022/7/182022/7/182022/7/187/18/202214、抱最大的希望，作最大的努力。18 七月 20222022/7/182022/7/182022/7/1815、一個(gè)人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。七月 222022/7/182022/7/182022/7/187/18/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/7/182022/7/1818 July 2022

8、17、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/7/182022/7/182022/7/182022/7/18 （二）化學(xué)性質(zhì) 2、脫羧反應(yīng)羧酸分子脫去羧基放出CO2的反應(yīng)叫做脫羧反應(yīng)。除甲酸外，一元羧酸通常較穩(wěn)定，直接加熱時(shí)難以脫羧，但在特殊條件下，可脫羧生成少一個(gè)碳原子的烴。RH + CO2+ NaOH堿石灰強(qiáng)熱CH4 + Na2CO3142021/4/26 （二）化學(xué)性質(zhì) 2、脫羧反應(yīng) 二元羧酸比一元羧酸容易脫羧，如乙二酸、丙二酸很容易脫羧，乙二酸脫羧反應(yīng)式如下：+ CO2 在生物體內(nèi)，脫羧反應(yīng)是在脫羧酶的作用下進(jìn)行的。脫羧反應(yīng)是人體產(chǎn)生CO2的主要代謝反應(yīng)。152021/4/26

9、 （二）化學(xué)性質(zhì) 3、羧酸中羥基被取代的反應(yīng)羧酸分子中羧基上的羥基被其他原子或原子團(tuán)取代生成的化合物稱為羧酸衍生物。如：羧酸酯、酰鹵、酸酐、酰胺等。羧酸酰基162021/4/26 （二）化學(xué)性質(zhì) 3、羧酸中羥基被取代的反應(yīng)（1）酯化反應(yīng)酸與醇發(fā)生分子間脫水生成酯的反應(yīng)稱為酯化反應(yīng)。CH3CH2OH +H2O乙醇乙酸乙酸乙酯反應(yīng)規(guī)則：酸脫羥基醇脫氫濃H2SO4羧酸與醇的酯化反應(yīng)是可逆的，而且反應(yīng)速率很慢，需用強(qiáng)酸作催化劑。172021/4/26 3、羧酸中羥基被取代的反應(yīng)（2）生成酰鹵羧酸分子中羧基上的羥基被鹵素原子取代生成的化合物叫做酰鹵。羧酸（除甲酸外）能與三鹵化磷、五鹵化磷或亞硫酰氯（SO

10、Cl2）反應(yīng)，生成相應(yīng)的酰鹵。+ PCl5+ POCl3 + HCl酰鹵182021/4/26 3、羧酸中羥基被取代的反應(yīng)（3）生成酸酐一元羧酸（除甲酸外）與脫水劑(如P2O5)共熱時(shí)，兩分子羧酸可脫去一分子水，生成酸酐。+ + H2O 酸酐P2O5P2O5二元羧酸可發(fā)生分子內(nèi)脫水生成環(huán)酸酐，如丁二酸脫水可生成丁二酸酐，鄰苯二甲酸脫水可生成鄰苯二甲酸酐。192021/4/26 3、羧酸中羥基被取代的反應(yīng)（4）生成酰胺羧酸分子中羧基上的羥基被氨基（NH2）取代生成的化合物叫做酰胺。+ HNH2+ H2O 酰胺202021/4/26 （三）重要的羧酸 1、甲酸甲酸最初是從螞蟻體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，故俗稱蟻酸

11、。甲酸是無色有刺激性的液體，沸點(diǎn)100.5，與水混溶。甲酸的腐蝕性很強(qiáng)，其溶液在醫(yī)藥上可作消毒劑或防腐劑，還可用來治療風(fēng)濕病。甲酸的結(jié)構(gòu)比較特殊，分子中的羧基與氫原子相連，既具有羧基的結(jié)構(gòu)又有醛基的結(jié)構(gòu)，因而，甲酸既有羧酸的性質(zhì)又有醛的某些性質(zhì)，例如，甲酸具有較強(qiáng)的酸性，且其酸性強(qiáng)于其他羧酸；甲酸還具有還原性，能與多倫試劑發(fā)生銀鏡反應(yīng)。212021/4/26 （三）重要的羧酸 2、乙酸乙酸是食醋的主要成分，俗名醋酸，食醋中約含有6%8%的乙酸。乙酸為無色有刺激性氣味的液體，易溶于水，熔點(diǎn)16.6，沸點(diǎn)118。乙酸是具有腐蝕性的，其蒸汽對(duì)眼和鼻有刺激性作用。乙酸在16.6以下能凝結(jié)成冰狀固體，所

12、以常將無水乙酸稱為冰醋酸。222021/4/26 （三）重要的羧酸 2、乙酸醋酸地塞米松軟膏乳劑型基質(zhì)的白色軟膏。腎上腺皮質(zhì)激素類藥。具有抗炎、抗過敏作用，能抑制結(jié)締組織的增生，降低毛細(xì)血管壁和細(xì)胞膜的通透性，減少炎性滲出量，抑制組胺及其他毒性物質(zhì)的形成和釋放。主要用于過敏性和自身免疫性炎癥性疾病。如局限性瘙癢癥、神經(jīng)性皮炎、接觸性皮炎、脂溢性皮炎、慢性濕疹等。乙酸的藥物應(yīng)用：醋酸地塞米松軟膏232021/4/26 （三）重要的羧酸 3、乙二酸乙二酸俗稱草酸，是無色晶體，常以鹽的形式存在于草本植物中。草酸的熔點(diǎn)189，加熱到150即可分解生成甲酸及二氧化碳。 二元羧酸的酸性比一元羧酸強(qiáng)，草酸的

13、酸性比其他二元羧酸強(qiáng)，草酸具有還原性，在分析化學(xué)中常用來標(biāo)定KMnO4溶液的濃度。草酸很容易與鈣離子結(jié)合生成溶解度非常小的草酸鈣(COO)2Ca，草酸鈣不易消化和吸收。因此日常飲食中，應(yīng)注意避免同時(shí)食用含這兩種化合物的食物，如菠菜與豆腐。242021/4/26 （三）重要的羧酸 4、苯甲酸苯甲酸俗稱安息香酸，是最簡(jiǎn)單的芳香酸，為白色鱗片狀或針狀的有光澤的晶體，熔點(diǎn)121.7，微溶于水，受熱易升華。苯甲酸有抑菌、防腐作用，苯甲酸及其鈉鹽常作防腐劑，還可作治療癬病的外用藥。苯甲酸的藥物應(yīng)用：苯甲酸利扎曲普坦片用于成人有或無先兆的偏頭痛發(fā)作的急性治療。252021/4/26 （三）重要的羧酸 5、丁

14、二酸因最初由蒸餾琥珀而得到，故丁二酸又稱琥珀酸。丁二酸是體內(nèi)物質(zhì)代謝中三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物。丁二酸有抗痙攣、祛痰及利尿作用。醫(yī)藥工業(yè)中可用它生產(chǎn)磺胺藥、抗痙攣劑、松痰劑、利尿劑和止血藥物。丁二酸還是食品酸味劑，用于酒、飼料、糖果等的調(diào)味。262021/4/26 （三）重要的羧酸 6、丁烯二酸丁烯二酸有順式和反式兩種立體異構(gòu)體。反丁烯二酸最早從延胡索（一種中藥，罌粟科紫堇屬多年生草本植物，有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、催眠作用）中獲得，故反丁烯二酸又稱延胡索酸。延胡索酸是體內(nèi)物質(zhì)代謝中三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物。272021/4/26第二節(jié) 羥基酸和酮酸一、羥基酸的結(jié)構(gòu)和命名羧酸分子中烴基上的氫原子被羥基取代后生成的

15、化合物叫做羥基酸。 根據(jù)羥基所連接的烴基不同，可分為 醇酸：羥基連在脂肪烴上 酚酸：羥基連在芳香烴上2羥基丙酸（乳酸）鄰羥基苯甲酸（水楊酸） 1、結(jié)構(gòu)282021/4/26一、羥基酸的結(jié)構(gòu)和命名 2、命名脂肪族羥基酸找主鏈編號(hào)寫名稱 羰基（C=O）永遠(yuǎn)是1號(hào)位標(biāo)注羥基（OH）位置將羥基看成取代基包含羧基在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈2羥基丙酸（乳酸）羥基丁二酸（蘋果酸）2，3二羥基丁二酸（酒石酸）292021/4/26 2、命名芳香族羥基酸以苯甲酸為母體編號(hào)寫名稱 一、羥基酸的結(jié)構(gòu)和命名C原子永遠(yuǎn)是1號(hào)位鄰羥基苯甲酸3,4,5三羥基苯甲酸（沒食子酸）302021/4/26二、酮酸的結(jié)構(gòu)和命名分子含有羧基和酮基

16、兩種官能團(tuán)的化合物稱為酮酸。 1、結(jié)構(gòu) 2、命名找主鏈編號(hào)寫名稱 包含羧基和酮基在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈標(biāo)出酮基位置“某酮酸”丙酮酸312021/4/26a丁酮酸32142aag b3214ag bb丁酮酸1435bg a酮丁二酸（草酰乙酸）2143bg aa酮戊二酸322021/4/26三、羥基酸和酮酸的性質(zhì)（一）物理性質(zhì) 醇酸一般是粘稠的液體或晶體，易溶于水，其溶解度通常大于相應(yīng)的脂肪酸；醇酸不易揮發(fā)，在常壓下蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生分解。酚酸大多為晶體，其熔點(diǎn)比相應(yīng)的芳香酸高。有些酚酸易溶于水，如沒食子酸；有的微溶于水，如水楊酸。 酮酸一般為無色液體，易溶于水。332021/4/26二、羥基酸和酮酸的性質(zhì)（二

17、）化學(xué)性質(zhì) 1、酸性 醇酸：羥基增強(qiáng)酸性 酚酸：羥基減弱酸性 羥基酸 醇酸羧酸酚酸酮酸的酸性強(qiáng)于與相應(yīng)的醇酸，更強(qiáng)于相應(yīng)的羧酸。 酮酸醇酸羧酸酚酸342021/4/26（二）化學(xué)性質(zhì) 生物體在代謝過程中產(chǎn)生羥基酸，它們?cè)诿缸饔孟掳l(fā)生脫氫氧化，生成酮酸。-羥基丁酸-丁酮酸蘋果酸草酰乙酸2H酶2、氧化還原反應(yīng) （1）羥基酸氧化生成酮酸352021/4/262、氧化還原反應(yīng) （2）酮酸還原生成羥基酸+2H 與酮的性質(zhì)相似丙酮酸乳酸362021/4/263、脫羧反應(yīng) 酮酸與稀硫酸共熱時(shí)發(fā)生脫羧反應(yīng)，主要產(chǎn)物是少一個(gè)碳原子的醛；-酮酸更易脫羧，稍微受熱時(shí)便發(fā)生脫羧反應(yīng)，生成酮并放出CO2。 + CO2稀

18、H2SO4150oCCO2372021/4/263、脫羧反應(yīng)酚酸對(duì)熱不穩(wěn)定，加熱到200220時(shí)，易脫羧而生成苯酚和二氧化碳。 + CO2382021/4/264、醇酸脫水反應(yīng)羥基酸受熱時(shí)發(fā)生分子內(nèi)脫水反應(yīng)，生成不飽和酸。 abab+ H2O+ H2Oabab392021/4/265、酚酸的顯色反應(yīng)酚酸中含有酚羥基，能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)。例如，F(xiàn)eCl3與水楊酸反應(yīng)顯紫色。FeCl3溶液顯紫色 水楊酸402021/4/26三、重要的羥基酸和酮酸1、乳酸乳酸存在于酸牛奶中，也是肌肉中糖原的代謝產(chǎn)物。純凈的乳酸是無色或淡黃色粘稠液體，熔點(diǎn)18，有強(qiáng)吸水性，可溶于水、乙醇和乙醚。乳酸的用途較廣

19、，其鈣鹽用作治療佝僂病等缺鈣癥，鈉鹽用作解除酸中毒的藥物。412021/4/26葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰輔酶A第一階段：胞液三羧酸循環(huán)CO2+H2O+ATP第二階段：線粒體第三階段：線粒體乳酸肌肉乳酸脫氫酶有氧氧化無氧酵解422021/4/26三、重要的羥基酸和酮酸2、-羥基丁酸 -羥基丁酸是無色晶體，熔點(diǎn)4950，吸濕性強(qiáng)，一般為粘稠狀，易溶于水、乙醇和乙醚，不溶于苯。-羥基丁酸是人體內(nèi)脂肪酸代謝的中間產(chǎn)物。432021/4/26三、重要的羥基酸和酮酸3、酒石酸酒石酸的化學(xué)名稱為2，3-二羥基丁二酸，存在于各種水果中，葡萄中含量較多。從自然界得到的酒石酸是無色晶體，熔點(diǎn)170，易溶于水。酒石酸

20、銻鉀用于治療血吸蟲病，酒石酸鉀鈉用于配制斐林試劑。442021/4/26三、重要的羥基酸和酮酸4、檸檬酸檸檬酸的化學(xué)名稱為3-羥基-3-羧基戊二酸，存在于柑桔類果實(shí)中。為無色透明晶體，熔點(diǎn)153，易溶于水、乙醇和乙醚。檸檬酸是物質(zhì)代謝中三羧酸循環(huán)的起始物。檸檬酸常用于配制飲料，其鈉鹽為抗血凝藥，檸檬酸鐵銨是常用的補(bǔ)血?jiǎng)?，可用于治療兒童缺鐵性貧血。452021/4/26三、重要的羥基酸和酮酸5、水楊酸 水楊酸的化學(xué)名稱為鄰羥基苯甲酸，又名柳酸，主要存在于柳樹或水楊樹皮中。為白色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)159，微溶于水，易溶于乙醇和乙醚中。水楊酸的鈉鹽有抑制結(jié)核菌的作用。水楊酸與乙酸酐發(fā)生?；磻?yīng)生成乙酰水

21、楊酸，商品名為阿斯匹林，是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥。+稀H2SO4462021/4/26三、重要的羥基酸和酮酸6、丙酮酸丙酮酸是無色具有刺激性臭味的液體，沸點(diǎn)167，能與水混溶，酸性強(qiáng)于丙酸及乳酸。它是人體糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝的重要中間產(chǎn)物，在人體酶的催化作用下，可還原為乳酸，也可以脫羧為乙醛。472021/4/26三、重要的羥基酸和酮酸7、乙酰乙酸乙酰乙酸的化學(xué)名稱為-丁酮酸，是無色粘稠液體，不穩(wěn)定，容易脫羧生成丙酮，也能還原為-羥基丁酸。-丁酮酸、-羥基丁酸及丙酮三者合稱為酮體，是脂肪在人體內(nèi)不完全氧化的中間產(chǎn)物。正常情況下，人體血液中酮體的含量很少（0.8 mg/100 mL5 mg/100 m

22、L），每晝夜從尿中排出約40 mg酮體。饑餓、糖尿病等可使血液中酮體的含量增加，導(dǎo)致血液的pH下降引起酸中毒。482021/4/26第三節(jié) 對(duì)映異構(gòu)一、手性分子和對(duì)映異構(gòu)手性C原子：連有4個(gè)完全不同的原子或原子團(tuán)的C原子1、手性分子*手性C原子含有一個(gè)手性C原子的有機(jī)化合物，實(shí)物與鏡像不能重疊492021/4/26手性分子：實(shí)物與鏡像不能重疊的分子稱為手性分子502021/4/26一、手性分子和對(duì)映異構(gòu)2、對(duì)映異構(gòu)體互為鏡像且不能相互重疊的立體異構(gòu)體稱為對(duì)映異構(gòu)體，簡(jiǎn)稱對(duì)映體手性分子均有對(duì)映異構(gòu)體，例如乳酸*512021/4/26二、對(duì)映異構(gòu)體的旋光性旋光性：能使偏振光旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)，具有旋光性的

23、物質(zhì)稱為旋光物質(zhì)。左旋體：能使偏振光左轉(zhuǎn)（）右旋體：能使偏振光右轉(zhuǎn)（+）D(+)甘油醛L()甘油醛備注：較大基團(tuán)在右側(cè)為D型，較大基團(tuán)在左側(cè)為L(zhǎng)型522021/4/26三、旋光性物質(zhì)在醫(yī)學(xué)上的意義1、生物體內(nèi)存在很多手性化合物，例如：（1）生物體內(nèi)的a氨基酸主要是L型（2）天然產(chǎn)物中得到的單糖多為D型2、不同旋光性的物質(zhì)生理活性不同（1）作為血漿代用品的葡萄糖酐一定要用右旋糖酐（2）右旋維生素C具有抗壞血病作用，左旋無效（4）左旋氯霉素是抗生素，右旋無藥效532021/4/26（1） 羧酸和取代羧酸的命名。（2） 羧酸的結(jié)構(gòu)及其對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響。（3） 羧酸和取代羧酸的化學(xué)性質(zhì)。（4）重要的羧酸及取代酸的應(yīng)用（5）手性分子與對(duì)映異構(gòu)體（6）旋光性物質(zhì)在醫(yī)學(xué)上的意義本章小結(jié)542021/4/26作業(yè)完成課后習(xí)題552021/4/269、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。18-7月-2218-7月-22Monday, July 18, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。*7/18/2022 10:38:25 PM11、人總是珍惜為得到。18-7月-22*Jul-221